1 企業面臨的問題
PDM（產品數據管理）是當今計算機應用領域的重要技術之一，它是一種幫助管理人員管理產品數據和產品研發過程的工具，是一項管理所有與產品相關的信息和過程的技術。它在提高企業效率及競爭力方面的杰出表現，得到了業界的廣泛關注，越來越多的企業開始應用或者準備實施PDM。
傳統的數據管理模式存在以下問題：
a)數據分散零亂，信息共享程度低、重用性低、安全性差；
b)缺乏BOM的自動提取功能，人工提取困難且易出錯；
c)電子圖檔和紙質圖紙內容不統一，工程變更慢，信息一致性差，缺乏合理的版本管理和必要的打印控制，影響數據的一致性和準確性；
d)采用人工編碼，工作量大，易出現重碼和錯碼；
e)權限管理和版本控制缺乏有效手段，未能實現各信息系統間的無縫集成。
PDM選型過程中，考慮到系統必須做大量的本地化及相應的二次開發工作，要求合作方不僅能提供高可靠性的軟件系統，還能理解企業的生產情況和需求，同時具備較強的技術支持與服務能力。美國EDS公司的企業級PDM系統-Teamcenter EntERPrise和Teamcenter Project，具有成熟的工作流管理模塊，可按照客戶的需求很方便地進行裁減、修改和增加功能，且為其它外部系統提供了開放的標準接口，獲得企業的一致認可。我所最終選用了Teamcenter EntERPrise作為PDM系統的開發平臺。
2 實施方案
PDM系統是一項投資大、見效慢、周期長的項目，系統的實施更是一項長期的、艱巨的、復雜的工作，需要企業多方面人員的配合。每個企業實施PDM所需的時間都是難于界定的，企業最易犯的錯誤就是低估了實施該技術所需付出的時間和勞動。凡試圖過快地實施PDM的企業都存在相當大的風險（如技術選型不適當、系統發布不成功、過程變更不健康等）。這種不成功的PDM實施經歷不僅浪費企業資源，而且妨礙將來新技術的應用，這種挫折感會延續很長時間。
2.1 成立專門的項目組
企業高層領導的重視程度是PDM項目成敗的關鍵。實施PDM項目需要投入資金，還要投入人力進行項目分析、實施、試用和完善，更重要的是要涉及到企業固有生產機制和管理模式的改造或重組。實施的前期，數據整理、元器件編碼都會增加設計人員的工作量，這些都需要企業領導的協調和支持。
成立項目組是實施工作的第一步，小組成員應包括有項目管理經驗的組織者、企業高層領導者、用戶代表、信息中心主管以及外部專家等各方面的人員。小組中的每個成員都要有較強的業務經驗和IT知識，對其承擔的業務有充分的了解。只有企業領導者大力支持，組織一支精干的實施隊伍著力解決PDM項目的實施、試用與當前工作的矛盾，并注重檢查、督促、落實工作，同時把實施PDM項目與企業流程的重組、改造結合在一起，才能真正有效推動PDM系統在企業的順利實施。
2.2 建立企業標準
企業實施PDM系統，必須有相應的企業標準作為支撐。沒有規范化的文件，便不能約束設計人員按照PDM系統要求進行數據管理。標準的建立為編碼系統管理、數據庫的設計、版本管理、三維模型管理、工作流程的改造提供了設計依據，為PDM系統本地化及二次開發提供了開發依據，同時使企業的管理逐步規范化、系統化。
我所信息化步伐起步較早，標準化工作在PDM項目實施前已經開展了多年，已經制定了《二維CAD繪圖規范》、《數據庫對象命名規范》、《網絡及操作系統實施規范》等標準。根據PDM系統對標準的需求，又先后制定了《3維UG建模規范》、《編碼規范》、《技術文檔版本管理規范》等標準。企業標準并非越多越好，不是所有的規范都可以上升為標準，只有具有長遠的、全局性指導作用的文件才可定為標準。
2.3 改造現有的流程
PDM對產品生命周期管理，必須從項目開發計劃開始，按產品流程不間斷的跟蹤。包括許多的工作流程，如方案審批、結構設計審批、電路設計審批、工藝設計審批、更改審批等。這些工作流程都是由若干固定工作環節組成、工作環節之間有嚴格的先后順序、每個環節由一定人員參加等。由于處理的產品數據特點不同，不同企業、同一企業不同部門的工作流程都不完全相同。
企業中現有的流程有些是合理的但不是高效的，有些在手工管理模式下是合理的但計算機管理下又是落后的，有些明顯不合理。在實施PDM之前，必須先繪制出企業的現有流程，在對現有流程充分分析討論的基礎上，挑選出需要改進、整合、再造的流程，提出改進方案并交給職能部門討論，討論通過后再在PDM中實施。對于再造的流程范圍不宜過大，范圍太大會導致成本太高，同時由于涉及的因素太多，而這些多因素之間的相互作用會產生難以預料、難以管理的后果，給流程再造制造障礙。實施過程中，我們分別對技術文檔審批過程進行了簡化，再造了生產圖紙更改流程并強制執行，整合了外購件申請和報銷流程，提高了工作效率，取得了良好效果。
2.4 整理原始數據
產品原始數據的整理是PDM實施前期重要的一個步驟，也是花費時間較長的一個過程。通過整理數據，可以規范化數據管理，也可以檢查數據的準確性、唯一性、合法性。企業數據按特性可分為：1）動態數據，包括產品設計與工藝數據、生產數據等；2）靜態數據，如技術手冊、技術文檔和標準信息等。動態數據是PDM著重管理的內容。
整理數據具體包括以下工作：建立各種文檔信息的模版，向編碼系統錄入編碼信息，按照模版整理產品信息，規范化產品圖檔信息。整理方法可靈活使用，可以在Excel中手動錄入后將Excel數據直接導入到Oracle數據庫中；也可在PDM系統中直接錄入，但不推薦在Oracle后臺直接錄入數據信息。
3 關鍵技術
3.1 產品結構管理
產品結構管理是以PDM系統的電子倉庫為底層支持，以物料清單(BOM)為組織核心，把定義最終產品的所有工程數據和文檔聯系起來，實現產品數據的組織、管理和控制。利用PDM提供的產品結構樹可以有效、直觀地表述所有與產品相關的信息。
產品數據管理技術采用了視圖控制法來對某個產品結構的各種不同劃分進行管理和描述。每個視圖是一個管理對象，視圖中可以包括原材料、半成品、零件、部件及其之間的聯系，這些構件可以同時與多個視圖相關聯。同一個產品結構可以產生不同的視圖，在工藝過程規劃時可產生一個面向裝配的視圖對象，采購人員可根據需要產生關于外購件的面向采購的視圖，設計人員可以根據需要產生面向設計的視圖對象，但是各個零部件和面向裝配的視圖中的各個零部件必須相對應。產品結構的多視圖管理見圖1。
圖1 產品結構的多視圖管理圖
圖1中工程視圖包括工程的分段名稱、設計產品結構、明細表、匯總表及設計說明書等；工藝視圖包括工藝產品結構、計劃、裝配工藝流程、工序及工位等；制造視圖包括制造產品結構、詳細工藝路線、材料、工時材料定額及裝配工藝等；客戶視圖包括外協產品結構、配用產品、備用產品及專用工具等。
3.2 編碼體系
企業離不開設備、部門、人員的編碼，產品數據管理又需要產品編碼、零部件編碼、原材料編碼等，這些編碼構成一個統一的編碼體系，PDM編碼體系見圖2。產品編碼是編碼體系中最為復雜的，它是PDM數據庫建立的基礎。有了規范的產品編碼，可以很方便的在PDM系統中對零部件信息、產品信息進行分類檢索和統計，進一步統計出BOM信息。
圖2 PDM編碼體系框圖
編碼方法一般分為兩類，即分類編碼法和隸屬編碼法。前者適用產品相似化設計，如標準件、原材料、人員、文檔等，數據描述方式容易統一，后者適用于零部件之間有明顯的裝配關系，零部件統一化程度不高的產品編號。我所的產品編碼、自制的零部件編碼采用了隸屬編碼法進行編碼，其它均采用分類編碼法。
編碼規則設計和編碼整理中需注意以下問題：
1)碼值范圍既要考慮現在的數量又要對將來留有余量；
2)建立新舊碼對照表，便于今后查詢；
3)堅持“分類十分層+封裝”的原則，先按照同性進行分類，化多為少，再進行逐層分解，化繁為簡，最后進行規則內容的定義達到清晰、無歧異，并輔助于備注、描述等信息幫助使用人員較好地理解編碼規則；
4)規范物料型號、規格、名稱的編寫，保證型號規格的一致。
3.3 權限及版本管理
產品開發過程中，人員操作產品數據的權力應該有一定限制，否則產品數據的安全性和嚴肅性就會受到影響。我所PDM安全管理體現在四個方面：1）Teamcenter EntERPrise和Project系統軟件中由系統管理員給用戶分配權限；2）Oracle數據庫中由數據庫管理員先給角色分配權限，再給用戶分配角色權限；3）網絡管理員給聯網用戶分配網絡權限；4）PDM日志中記錄非法入侵信息。保證只有授權用戶能夠訪問到相關數據，其它用戶無法訪問。
產品數據通常會有設計狀態、提交狀態、發放狀態、凍結狀態四種狀態，對應工作版本、提交版本、發放版本和凍結版本四種版本類型。如果技術文檔每一次小范圍修改都更改版本號，會導致版本數量繁多、查詢困難。設計過程中采用版本號和序列號相結合的方法，規定處于發放狀態的技術文檔發生更改時版本號順序加1，處于提交狀態的技術文檔發生更改時版本號不變，序列號順序加1。這樣就保證了設計人員能夠訪問的數據永遠是最新發放版本的最高序列，維持版本的一致性。
3.4 產品信息集成
PDM系統包括圖紙文檔管理、產品結構和配置管理、零部件管理、屬性數據和結構數據管理、項目與流程管理、系統集成6大主要功能。它提供產品設計、制造和技術支持所需的大量數據跟蹤和存儲功能，管理產品的整個開發周期，是連接CAD/CAM/CAPP系統、MIS系統、MRPII/ERP系統的橋梁和紐帶。PDM最終目的就是實現企業的功能集成、過程集成及人與組織的集成，其集成框架見圖3。
圖3 系統集成框架圖
PDM系統集成包括兩部分：一是系統內集成，包括Teamcenter Enterprise與AutoCAD、NX、Protel、Project的集成；二是系統外集成，包括Teamcenter Enterprise與CAD、CAPP、ERP的集成。
系統內集成較易實現，通過與AutoCAD、UG、Protel集成，實現圖紙文檔的在線瀏覽、圈閱和審批，通過Proj ect創建和分配任務來驅動PDM系統中相應的工作流程。系統外整體集成不容易實現，但可以部分集成，如PDM系統使用供應鏈系統的物料編碼信息、財務管理系統的人員信息等。
4 實施目標的確立
我所PDM實施分為二期，一期的主要任務是確定企業工作流程，制定相應的標準，制定編碼規范，錄入測試數據，分別對Teamcenter Enterprise和Teamcenter Project進行試運行；二期的主要任務是實現編碼系統的自動化，實現Teamcenter Enterprise與AutoCAD、NX、Protel、Teamcenter Project、ERP、CAPP的集成，自動生成BOM信息。
通過實施PDM系統，重點解決以下問題：
a)解決圖文檔的安全管理問題，實現電子數據的有效共享。
c)解決企業編碼過程的標準化問題。
d)滿足集成管理需求，保證產品數據到生產數據的一致性，避免數據錯誤與數據冗余；
e)改變數據管理的觀念，改善目前不適合信息數據管理的流程和方法，使相關部門的管理水平上一個臺階。
5 結論
PDM是一項不斷發展的綜合技術，它的內涵和外延在不斷發展變化。PDM的實施是一種管理思想的應用，是一種漸進的過程。作為企業信息化的一個重要環節，作為企業進行管理創新的有效工具，PDM在知識經濟環境下對于提高企業的競爭力，迎接市場的全球性的挑戰都有積極的作用，是值得企業積極應用的。
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本文標題：Teamcenter實施過程中的關鍵技術
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